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改革开放以来,随着经济的腾飞,城市拥堵问题已经成为制约城市发展的重要因素,瓶颈路段作为城市拥堵产生的主要源头之一,提升瓶颈路段的通行效率,是提高城市整体路网运行效率的重要措施。车辆互联是车联网的重要分支,是指通过在车辆上安装信号发送装置与接收装置,使得道路上的车辆之间能够相互通信和交流。对车辆互联环境下的交通流进行研究,对城市路网整体运行效率提升有积极作用。
本文以城市车道减少的瓶颈路段为研究对象。首先,对车辆互联环境与传统环境下瓶颈路段跟驰数据进行分析,分别确定了两种环境下的静态停车距离和不同速度下的跟驰车头时距,并通过matlab拟合出了车头时距分布模型;其次,通过对无人机视频、摄像机视频等资料进行分析,获取了传统环境下瓶颈路段车辆换道特性;并通过相关设备模拟了车辆互联环境,进行实车试验,获取了车辆互联环境下车辆的换道特性;通过获得的数据资料,进一步获取了车辆互联环境与传统环境车辆在不同换道间隔换道时对目标车道车辆速度的影响关系,总结出了车辆互联环境与传统环境不同速度换道的最小自由换道车头间距与车头时距。
其次,本文以瓶颈路段的自由变道与强制变道为基础,提出了以强制变道率为影响因素的瓶颈路段通行能力计算方法。当在一定强制换道率下,当主线上能提供的自由换道数量恰好匹配车道缩减车道所需要的自由换道数量时,此时达到了瓶颈路段整体平衡,通行能力最大,将模型计算值与实际值进行比较,偏差约为3.8%,证明了模型的有效性。模型计算结果表明:车辆互联环境模型计算值比传统环境下的模型计算值提升约5%。
最后,本文设计了瓶颈路段车速引导模型,通过对瓶颈路段到达车辆进行速度引导,使得车辆到达瓶颈口的时间更加“均匀”,减少了车辆换道的相互影响,提高瓶颈路段的通行效率;通过Vissim软件提供的com接口,将车速引导模型编译到微观仿真软件中,并将仿真输出结果与传统环境下的仿真输出结果进行比较,得到了基于车速引导的车辆互联环境下的瓶颈路段通行效率比传统环境下的更高的结论。仿真数据表明,车辆互联环境下瓶颈路段平均拥堵时间比传统环境缩短25%,上游平均速度提升37%,高峰延误时间与总延误时间缩短38%,通行能力提升约9.2%。
本文以城市车道减少的瓶颈路段为研究对象。首先,对车辆互联环境与传统环境下瓶颈路段跟驰数据进行分析,分别确定了两种环境下的静态停车距离和不同速度下的跟驰车头时距,并通过matlab拟合出了车头时距分布模型;其次,通过对无人机视频、摄像机视频等资料进行分析,获取了传统环境下瓶颈路段车辆换道特性;并通过相关设备模拟了车辆互联环境,进行实车试验,获取了车辆互联环境下车辆的换道特性;通过获得的数据资料,进一步获取了车辆互联环境与传统环境车辆在不同换道间隔换道时对目标车道车辆速度的影响关系,总结出了车辆互联环境与传统环境不同速度换道的最小自由换道车头间距与车头时距。
其次,本文以瓶颈路段的自由变道与强制变道为基础,提出了以强制变道率为影响因素的瓶颈路段通行能力计算方法。当在一定强制换道率下,当主线上能提供的自由换道数量恰好匹配车道缩减车道所需要的自由换道数量时,此时达到了瓶颈路段整体平衡,通行能力最大,将模型计算值与实际值进行比较,偏差约为3.8%,证明了模型的有效性。模型计算结果表明:车辆互联环境模型计算值比传统环境下的模型计算值提升约5%。
最后,本文设计了瓶颈路段车速引导模型,通过对瓶颈路段到达车辆进行速度引导,使得车辆到达瓶颈口的时间更加“均匀”,减少了车辆换道的相互影响,提高瓶颈路段的通行效率;通过Vissim软件提供的com接口,将车速引导模型编译到微观仿真软件中,并将仿真输出结果与传统环境下的仿真输出结果进行比较,得到了基于车速引导的车辆互联环境下的瓶颈路段通行效率比传统环境下的更高的结论。仿真数据表明,车辆互联环境下瓶颈路段平均拥堵时间比传统环境缩短25%,上游平均速度提升37%,高峰延误时间与总延误时间缩短38%,通行能力提升约9.2%。